0、说明
如何调包Win32API函数?其实就是Hook
PE文件自己的IAT表。
PE文件在加载到内存后,IAT中存储对应函数名(或函数序号)的地址,所以我们只需要把用作替换的函数地址,覆盖掉IAT中对应函数名(或函数序号)的地址,就能实现调包导入模块的函数。(不仅包括Win32API,包括所有通过dll模块导入的函数,在exe中都有一块导入表与之对应)。
下面先回顾一下PE文件导入表知识,再操作hook IAT。
环境:Win10
语言:C
编译:VS2019-x86
1、导入表及IAT大致工作原理
这部分涉及到PE文件导入表的知识,所以又回顾了一下PE文件的导入表及IAT大致工作原理。
导入表在目录项中的第二项(导出表之后)。对应目录项中的VirtualAddress(RVA)即指向的导入表。
typedef struct _IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR {
union {
DWORD Characteristics; // 0 for terminating null import descriptor
DWORD OriginalFirstThunk; // RVA to original unbound IAT (PIMAGE_THUNK_DATA)
} DUMMYUNIONNAME;
DWORD TimeDateStamp; // 0 if not bound,
// -1 if bound, and real date\time stamp
// in IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BOUND_IMPORT (new BIND)
// O.W. date/time stamp of DLL bound to (Old BIND)
DWORD ForwarderChain; // -1 if no forwarders
DWORD Name;
DWORD FirstThunk; // RVA to IAT (if bound this IAT has actual addresses)
} IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR;
typedef IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR UNALIGNED *PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR;
这个结构体有5个4字节数据,占20字节,但只需特别记住这三个RVA即可,下面会分别详细说明。
三个RVA所指向的地址大概是这样的:
注意这是PE文件在加载内存前的样子!
上面涉及到的IMAGE_THUNK_DATA这个结构数组,其实就是一个4字节数,本来是一个union类型,能表示4个数,但我们只需掌握两种即可,其余两种已经成为历史遗留了。
(1)OriginalFirstThunk
OriginalFirstThunk这个RVA所指向的是INT表(Import Name Table),这个表每个数据占4个字节。顾名思义就是表示要导入的函数的名字表。
但是之前学导出表有了解到,导出函数可以以名字导出,亦可以序号导出。所以为了方便区分,就将这INT表的每个值做了细微调整:
INT
:如果这个4字节数的最高位(二进制)为1,那么抹去这个最高位之后,所表示的数就是要导入的函数的序号(即这个函数通过序号导入);如果最高位是0,那这个数就也是一个RVA,指向IMAGE_IMPORT_BY_NAME
结构体(包含真正的导入函数的名字字符串,以0结尾)。INT表以4字节0结尾。
IMAGE_IMPORT_BY_NAME
:前两个字节是一个序号,不是导入序号,一般无用,后面接着就是导入函数名字的字符串,以0结尾。
(2)Name
这个结构体变量也是一个RVA,直接指向一个字符串,这个字符串就是这个导入表对应的DLL的名字。说到这,大家明白,一个导入表只对应一个DLL。那肯定会有多个导入表。所以对应目录项里的VirtualAddress(RVA)指向的是所有导入表的首地址,每个导入表占20字节,挨着。最后以一个空结构体作为结尾(20字节全0结构体)。
(3)FirstAddress
FirstAddress(RVA)指向的就是IAT表!IAT表也是每个数据占4个字节。最后以4字节0结尾。
注意上图PE文件加载内存前,IAT表和INT表的完全相同的,所以此时IAT表也可以判断函数导出序号,或指向函数名字结构体。
而在加载内存后,差别就是IAT表发生变化,系统会先根据结构体变量Name加载对应的dll(拉伸),读取dll的导出表,对应原程序的INT表,匹配dll导出函数的地址,返回其地址,贴在对应的IAT表上,挨个修正地址(也就是GetProcAddress的功能)。
所以上文说到,IAT表会存储dll的函数的地址,方便调用该函数时,直接取IAT表这个地址内的值,作为函数地址,去CALL。
(这是PE文件加载内存后的样子,注意IAT表发生变化!)
2、根据函数名Hook IAT表
上面大概回顾了一下PE文件导入表的知识,现在就直接尝试写hook IAT的代码,把这一块封装成一个函数。
(1)函数定义
#include<Windows.h>
//hook自己pe文件的IAT导入表
//参数1:自己进程的句柄
//参数2:要Hook的函数名称指针
//参数3:需要覆盖的新的函数指针。
//返回值:为0则代表失败(不是PE文件则返回0且弹MessageBox,没有找到被hook函数仅仅返回0),
//返回值:正常返回被hook函数的原始地址。
int Hook_IAT_By_FuncName(HANDLE hMyProcess, PBYTE pOldFuncName, PDWORD pNewFuncAddr);
(2)定位到导入表
PIMAGE_DOS_HEADER pDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)hMyProcess;
PIMAGE_NT_HEADERS32 pNtHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS32)((DWORD)pDosHeader + pDosHeader->e_lfanew);
PIMAGE_OPTIONAL_HEADER pOptionHeader = (PIMAGE_OPTIONAL_HEADER)((DWORD)pNtHeader + 4 + IMAGE_SIZEOF_FILE_HEADER);
//判断参数一句柄指向的模块是否为PE文件
if (*(PWORD)pDosHeader != 0x5A4D || *(PDWORD)pNtHeader != 0x4550) {
MessageBox(NULL, L"Not PE File!!", L"error!", NULL);
return 0;
}
//定位到可选头目录项
PIMAGE_DATA_DIRECTORY pDateDirectory = (PIMAGE_DATA_DIRECTORY)pOptionHeader->DataDirectory;
//定位到导入表
PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR pImportDescriptor = (PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR)((DWORD)pDosHeader + pDateDirectory[1].VirtualAddress);
(3)遍历每块导入表
这一部分,遍历每块导入表的每个函数名,根据导入表中INT表指向的函数名,逐个对比。
直到找到我们寻找的函数名,切记先更改IAT表中对应地址内存的读写权限,再写入hook函数的地址。
//遍历每块导入表
while (pImportDescriptor->Name)
{
//指向INT
PDWORD pThunkINT = (PDWORD)((DWORD)pDosHeader + pImportDescriptor->OriginalFirstThunk);
//指向IAT
PDWORD pThunkIAT = (PDWORD)((DWORD)pDosHeader + pImportDescriptor->FirstThunk);
while (*pThunkINT)
{
//因为们是根据函数名Hook,所以默认排除以序号导入的函数
if (*pThunkINT & 0x80000000) {
;
}
else
{ //寻址函数名字结构体
PIMAGE_IMPORT_BY_NAME pImportByName = (PIMAGE_IMPORT_BY_NAME)((DWORD)pDosHeader + *pThunkINT);
//比较导入表中的函数名和我们参数2提供的函数名
//下面这行代码:如果pOldFuncName指向“MessageBox”,但导入表中只有"MessageBoxW",也比较成功,进入if内。
if (!memcmp(pOldFuncName, pImportByName->Name, strlen((char*)pOldFuncName))) {
//找到对应函数名后,
//先更改IAT表中对应地址内存的读写权限
DWORD lpflOldProtect;
BOOL flag = VirtualProtect((LPVOID)pThunkIAT, sizeof(DWORD), PAGE_EXECUTE_READWRITE, &lpflOldProtect);
//记录被hook函数的原始地址
DWORD OldAddr = *pThunkIAT;
//写入hook函数的地址,即第三个参数
*pThunkIAT = (DWORD)pNewFuncAddr;
//返回被hook函数的原始地址
return OldAddr;
}
}
//每次循环,如果函数名不对应,那么这两个指针同时增加。
//为满足pThunkINT指向的名字和pThunkIAT指向的地址是一一对应的!
pThunkINT++;
pThunkIAT++;
}
//结构体指针自增,表示指向下一块导入表。
pImportDescriptor++;
}
//最后跳出while循环,表示没有找到对应函数名的导入函数
//则直接return 0;
return 0;
3、测试
上述封装好hookIAT的函数,现在编写main函数调用测试一下,
我们选择测试hook MessageBox
函数。
(1)编写hook函数
编写hook函数用于调包被hook函数,即替换掉,表面代码是调用MessageBox函数,弹出框,实际上并不会执行MessageBox函数,而是执行我们的hook函数。
所以这里有一个细节:hook函数的定义最好与被hook函数一致。
未避免报错,最好连调用约定都定义为一样的,否则很可能会报如下错误:
由于MessageBox的函数定义为:
WINUSERAPI
int
WINAPI
MessageBoxW(
_In_opt_ HWND hWnd,
_In_opt_ LPCWSTR lpText,
_In_opt_ LPCWSTR lpCaption,
_In_ UINT uType);
#define MessageBox MessageBoxW
且上网查了一下MessageBox的调用约定为__stdcall
,
所以进行如下定义hook函数(函数内容只是简单测试一下):
int __stdcall NewFunc(HWND x, LPCWSTR y, LPCWSTR z, UINT m) {
printf("\n\n");
printf("x=%d\n", x);
printf("y=%s\n", y);
printf("z=%s\n", z);
printf("m=%d\n", m);
printf("\n\n");
printf("Sorry! :\"MessageBox\" Function has been hooked!\n ");
return 1;
}
(2)编写main函数进行调用测试
int main() {
//我们要hook函数的函数名
char FuncName[] = "MessageBox";
//参数字符串
char str[] = "Hello World!\n";
//定义函数指针类型
typedef int(__stdcall* MessageBoxFunc)(HWND, LPCWSTR, LPCWSTR, UINT);
//先调用正常MessageBox函数
MessageBox(NULL,L"HOOK IAT",L"Tip",NULL);
//调用先前编写的hookIAT函数,进行hook
//同时返回被hook函数的地址,定义函数指针变量接收
MessageBoxFunc OldFunc = (MessageBoxFunc)Hook_IAT_By_FuncName(GetModuleHandle(NULL), (PBYTE)FuncName, (PDWORD)NewFunc);
//测试函数指针变量接收的函数地址
OldFunc(NULL, L"MessageBox is here", L"Tip", NULL);
//此时MessageBox函数已经被hook,不会再弹出框,
//用于调包的hook函数是在控制台输出
MessageBox((HWND)1, (LPCWSTR)FuncName, (LPCWSTR)str, (UINT)2);
printf("Got it !\n");
return 0;
}
(3)测试
第一个正常的MessageBox
点击确认后执行hookIAT函数
第二个MessageBox是定义的函数指针变量接收的hookIAT函数返回的地址。
点击确认后,再次执行MessageBox,但此时已经被hook调包了,在控制台输出语句。
看来MessageBox已经被hook了。
4、所有源码
因为代码量并不多,所以直接写到一个cpp文件里即可。
环境:Win10
语言:C
编译:VS2019-x86
#include<Windows.h>
#include<stdio.h>
//hook自己pe文件的IAT导入表
//参数1:自己进程的句柄
//参数2:要Hook的函数名称指针
//参数3:需要覆盖的新的函数指针。
//返回值:为0则代表失败(不是PE文件则返回0且弹MessageBox,没有找到被hook函数仅仅返回0),
//返回值:正常返回被hook函数的原始地址。
int Hook_IAT_By_FuncName(HANDLE hMyProcess, PBYTE pOldFuncName, PDWORD pNewFuncAddr);
int __stdcall NewFunc(HWND x, LPCWSTR y, LPCWSTR z, UINT m);
int main() {
char FuncName[] = "MessageBox";
char str[] = "Hello World!\n";
typedef int(__stdcall* MessageBoxFunc)(HWND, LPCWSTR, LPCWSTR, UINT);
MessageBox(NULL,L"HOOK IAT",L"Tip",NULL);
MessageBoxFunc OldFunc = (MessageBoxFunc)Hook_IAT_By_FuncName(GetModuleHandle(NULL), (PBYTE)FuncName, (PDWORD)NewFunc);
OldFunc(NULL, L"MessageBox is here", L"Tip", NULL);
MessageBox((HWND)1, (LPCWSTR)FuncName, (LPCWSTR)str, (UINT)2);
printf("Got it !\n");
return 0;
}
int __stdcall NewFunc(HWND x, LPCWSTR y, LPCWSTR z, UINT m) {
printf("\n\n");
printf("x=%d\n", x);
printf("y=%s\n", y);
printf("z=%s\n", z);
printf("m=%d\n", m);
printf("\n\n");
printf("Sorry! :\"MessageBox\" Function has been hooked!\n ");
return 1;
}
//hook自己pe文件的IAT导入表
//参数1:自己进程的句柄
//参数2:要Hook的函数名称指针
//参数3:需要覆盖的新的函数指针。
//返回值:为0则代表失败(不是PE文件则返回0且弹MessageBox,没有找到被hook函数仅仅返回0),
//返回值:正常返回被hook函数的原始地址。
int Hook_IAT_By_FuncName(HANDLE hMyProcess, PBYTE pOldFuncName, PDWORD pNewFuncAddr) {
PIMAGE_DOS_HEADER pDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)hMyProcess;
PIMAGE_NT_HEADERS32 pNtHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS32)((DWORD)pDosHeader + pDosHeader->e_lfanew);
PIMAGE_OPTIONAL_HEADER pOptionHeader = (PIMAGE_OPTIONAL_HEADER)((DWORD)pNtHeader + 4 + IMAGE_SIZEOF_FILE_HEADER);
//判断参数一句柄指向的模块是否为PE文件
if (*(PWORD)pDosHeader != 0x5A4D || *(PDWORD)pNtHeader != 0x4550) {
MessageBox(NULL, L"Not PE File!!", L"error!", NULL);
return 0;
}
//定位到可选头目录项
PIMAGE_DATA_DIRECTORY pDateDirectory = (PIMAGE_DATA_DIRECTORY)pOptionHeader->DataDirectory;
//定位到导入表
PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR pImportDescriptor = (PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR)((DWORD)pDosHeader + pDateDirectory[1].VirtualAddress);
while (pImportDescriptor->Name)
{
PDWORD pThunkINT = (PDWORD)((DWORD)pDosHeader + pImportDescriptor->OriginalFirstThunk);
PDWORD pThunkIAT = (PDWORD)((DWORD)pDosHeader + pImportDescriptor->FirstThunk);
while (*pThunkINT)
{
if (*pThunkINT & 0x80000000) {
;
}
else
{ //寻址函数名字结构体
PIMAGE_IMPORT_BY_NAME pImportByName = (PIMAGE_IMPORT_BY_NAME)((DWORD)pDosHeader + *pThunkINT);
if (!memcmp(pOldFuncName, pImportByName->Name, strlen((char*)pOldFuncName))) {
DWORD lpflOldProtect;
BOOL flag = VirtualProtect((LPVOID)pThunkIAT, sizeof(DWORD), PAGE_EXECUTE_READWRITE, &lpflOldProtect);
DWORD OldAddr = *pThunkIAT;
*pThunkIAT = (DWORD)pNewFuncAddr;
return OldAddr;
}
}
pThunkINT++;
pThunkIAT++;
}
pImportDescriptor++;
}
return 0;
}
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